银河暗物质的水动力学描述

我们考虑简单的银河暗物质水动力学模型，其中银河星系 Halo是自重且自互动气体，支配银河的动力学。将该Halo建模为球对称且静止的完全流体，满足广义相对论场方程，可将可见带电物质视为该场几何中的“试探粒子”。我们表明，假设存在经验上“普遍旋转曲线”，可适用于广泛的银河系，在适当近似下可与非相对论麦克斯韦-玻尔兹曼气体特征状态变量相容，该气体在牛顿极限下退化为等温球。一致性准则导致粒子质量在30 eV ≤ m ≤ 60 eV的最小下界，并导致中心温度与粒子质量之间的约束。此质量范围包括流行的超对称粒子候选者，如中性子、阿克斯INO和Gravitino，以及来自数值N体仿真所提出的较轻粒子（m≈keV），这些仿真关联自互动“冷”和“温暖”暗物质结构形成理论。